12.6 直流电动机 同步练习（含答案）

六、直流电动机
知识点 1　电动机的工作原理
1．磁场对通电导体有力的作用，下列家用电器中利用了这个原理工作的是(　　)
A．电热毯 B．电风扇 C．电水壶 D．电熨斗
2．有一台直流电动机模型，接入电路后能正常转动。现做如下调整，哪一种做法不能改变原来电动机的转动方向(　　)
A．调换电动机中磁体的磁极 B．改变线圈中电流的方向
C．改变线圈中电流的大小 D．调换电源的正、负极
3．下列关于直流电动机线圈中的电流方向和外部电流方向的说法中，正确的是(　　)
A．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是不变的
B．线圈中的电流和外部电路中的电流方向都是变化的
C．线圈中的电流方向是不变的，外部电路中的电流方向是改变的
D．线圈中的电流方向是变化的，外部电路中的电流方向是不变的
4．如图12－6－1所示，在直流电动机的工作过程中，换向器起了关键的作用，它能在线圈刚刚转过平衡位置时就自动改变线圈中的______________，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时主要把电能转化为______能。
图12－6－1
知识点 2　电动机的应用
5．电动机是一种高效率、低污染的设备，广泛应用于日常生活和生产实践中，如图12－6－2所示家用电器中没有应用电动机的是(　　)
A．电风扇　　 B．洗衣机　　　C．电饭锅　 D．电冰箱
6．在下列电器中，装有电动机的有______________，其中使用直流电动机的是______________。(填序号)
A．收音机　　B．复读机　　C．电视机　　D．电动玩具　E．电冰箱　　F．洗衣机
G．吸尘器　　H．电热器　I．电动剃须刀 J．电铃
7．电动机主要由定子和________组成，它是利用通电线圈在________中受力而转动的原理制成的。
8．一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场中，通电后线圈不动，这可能是因为(　　)
A．线圈中的电流方向接反了 B．磁场方向反了
C．线圈此时正好处在平衡位置 D．以上说法都不对
9．关于换向器的作用，下列说法中错误的是(　　)
A．直流电动机的换向器是将线圈中的直流电变成外电路的交流电
B．当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时，换向器能立即改变线圈中的电流方向
C．电动机可以把电能转化为机械能
D．换向器的作用主要是能改变电流方向
10．小明感觉自己的玩具电动车运动得太慢，总想提高电动机的转速，下面的做法中不能使电动机转速加快的是(　　)
A．增加电源电压 B．减少线圈匝数
C．换用磁性更强的磁极 D．提高电压和增强磁场
11．小明组装好如图12－6－3所示的电动机，接入电路进行调试，闭合开关后发现电动机不转动，此时小明为了检查出问题所在，他应优先进行的操作是(　　)
图12－6－3
A．换用磁性更强的蹄形磁体 B．检查电刷与换向器是否接触不良
C．轻轻拨动一下线圈的位置 D．给电动机提供更大的电压
12．如图12－6－4所示为探究磁场对电流作用的实验：
图12－6－4
(1)它证实了_____________________________________________。
(2)实验过程中发生的能量转化是_____________________________________________。
(3)应用举例：________________。
13．学习了电动机后，小张同学采取下列办法自制了一个小小电动机：把漆包线绕成1 cm×2 cm的矩形线圈，线圈两端各留约5 cm，从矩形短边引出(如图12－6－5甲所示)；用小刀将一端的漆皮全部刮去，另一端刮去上半周或下半周(如图乙所示)；用粗铜线做两个支架固定在硬纸板上，两个支架分别与电源的两极接触；把线圈放在支架上，把永磁体放在线圈下，小小电动机就做成了(如图丙所示)。
图12－6－5
(1)线圈一端只刮去半周漆皮的目的是使线圈在转动过程中，每转一周只有半周线圈中有电流通过，从而__________________________________________________。
(2)当线圈中没有电流通过时，线圈由于________仍能继续转动。
(3)图乙中只刮去半周漆皮这一设想所起的作用与实际电动机中的____________装置相似。
14．如图12－6－6甲所示是直流电动机模型(主要部件见文字说明)，图乙是自制简易电动机模型。现在主要讨论简易电动机的制作与操作问题。
图12－6－6
(1)绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端(搁置于铜质弯钩的部位)进行刮漆处理，刮漆方法见放大图。按这种方法刮漆，目的是使线圈能够______________，因此这一部位就相当于图甲中的____________(填某一部件的名称)。
(2)如果整个制作过程没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？(写出两点即可)
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(3)通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
考|　　题|　　展|　　示
15．2016·门头沟一模 某校物理活动课上，莉莉和小强用一根金属铜线、一块强磁体、一节一号干电池都分别成功做出了简易的电动机，如图12－6－7甲、乙所示。他俩展示过程中，细心的小敏同学发现两个铜线框的转动方向是相反的。由此小敏提出以下猜想：
A．是莉莉和小强做的铜线框的形状不同造成的。
B．是贴近电池一侧强磁体的极性不同造成的。
请你从以上猜想中，选择一个你认为合理的猜想，并写出简要的实验验证方法。
图12－6－7

教师详解详析
1．B　2.C
3．D　[解析] 对于直流电动机，即只能用直流电源来供电，所以电动机外部电流的方向是不变的；而电动机能持续的转动下去，即线圈中的电流必须在线圈转过平衡位置后就需要通过换向器改变一次方向，所以线圈中的电流方向是变化的。
4．电流方向　机械
[解析] 换向器的作用就是当线圈刚转过平衡位置，即线圈平面与磁感线垂直时，立即改变线圈中电流的方向，使线圈始终沿着同一个方向持续转动。
5．C
6．BDEFGI　BDI
[解析] 电冰箱、洗衣机、吸尘器使用的是交流电动机。
7．转子　磁场
8．C　9.A
10．B　[解析] 增加电源电压，可增大电流，能使电动机转速加快，故不符合题意；减少线圈匝数，会使得电动机的转速变慢，故符合题意；换用磁性更强的磁极，能使电动机转速加快，故不符合题意；提高电压和增强磁场，能使电动机转速加快，故不符合题意。
11．C　[解析] 电动机处于平衡位置时电动机的转子和定子形成了断路，导体中没有电流通过，磁场对其没有作用力，电动机不会转动。接入电路进行调试，闭合开关后发现电动机不转动应先轻轻拨动一下线圈的位置看其越过平衡位置后，是否可以转动。
12．(1)磁场对电流有力的作用
(2)电能转化为机械能　(3)电动机
13．(1)使线圈在磁场中连续转动　(2)惯性
(3)换向器
14．(1)持续转动　换向器
(2)①用手转动一下线圈　
②增大电流(合理即可)
(3)①只改变电流方向　②只改变磁场方向
15．由题可知，此时线框的运动方向相反，即所受磁场力的方向相反，由于磁场力的方向与电流方向和磁场方向有关，据图能看出，此时电流的方向相同，所以造成上述现象的原因可能是磁场的方向不同，即贴近电池一侧强磁体的极性不同，故猜想B合理。
具体验证方法如下：
①按图甲组装，观察铜线框的转动方向；
②改变图甲中强磁体的极性，保持铜线框的形状不变，观察铜线框的转动方向。
分析：若铜线框的转动方向相反，说明猜想B正确。